一种隧道钢拱架连接装置及钢拱架安装方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种隧道钢拱架连接装置及钢拱架安装方法，所述连接装置包括左连接件、右连接件，所述左连接件、右连接件的连接头一端均固定连接两节U型槽钢，两节U型槽钢的腹板背对设置，两节U型槽钢之间有间隙，所述左连接件、右连接件的连接头另一端为相互配合的凸、凹结构。安装时，所述连接装置两端分别通过U型槽钢与钢拱架嵌入式紧密连接，连接装置将相邻节段的钢拱架通过铰接进行初步连接，然后按照安装顺序逐步安装。本发明专利技术能够实现隧道初支钢拱架的快速连接，提升钢拱架安装效率，缩短安装时间，降低施工风险，充分发挥钢拱架的承载作用。作用。作用。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道钢拱架连接装置及钢拱架安装方法


[0001]本专利技术涉及隧道工程施工
，具体涉及一种隧道钢拱架连接装置及钢拱架安装方法。

技术介绍

[0002]隧道穿越软弱围岩段施工时，隧道初期支护主要由钢拱架和喷射混凝土组成，其中钢拱架作为主要的承力结构。隧道初期支护全环由多段钢拱架连接接合而成，连接部位是初支结构的薄弱环节，在复杂围岩压力作用下，容易造成接头处出现较大的应力集中而破坏，导致初支功能丧失。
[0003]钢拱架传统连接方法，通常是在钢拱架两端分别焊接一块钢板作为连接垫板，在现场安装钢拱架时，作业人员将相邻两节钢拱架依靠垫板完成拼接，并通过螺栓和垫板边缘焊接的形式进行固定。在传统钢拱架连接操作中，一方面，架设安装需要较多人工，且安装速度慢、施工安全性无法保障，操作不便；另一方面，受施工水平影响大，容易出现垫板不能紧密贴合、偏离合理拱轴线等现象，造成接头抗剪强度低、变形严重等诸多问题，严重削弱初期支护的承载能力。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题的缺陷和不足，本专利技术提供一种隧道钢拱架连接装置及钢拱架安装方法，能够实现隧道初支钢拱架的快速连接，提升钢拱架安装效率，缩短安装时间，减少工作人员长期暴露于掌子面附近，降低施工风险，同时及时使初期支护闭合成环，充分发挥钢拱架的承载作用。
[0005]一种隧道钢拱架连接装置，包括左连接件、右连接件，所述左连接件、右连接件的连接头一端均固定连接两节U型槽钢，两节U型槽钢的腹板背对设置，两节U型槽钢之间有间隙，所述左连接件、右连接件的连接头另一端为相互配合的凸、凹结构。
[0006]进一步的，所述左连接件、右连接件凸、凹结构的侧向配合面为斜面。
[0007]进一步的，所述左连接件、右连接件凸、凹结构下面有铰接结构。
[0008]进一步的，所述铰接结构为左连接件的连接头底部两侧对称设有两个外铰链座，所述外铰链座开设有插销孔，所述右连接件的连接头底部中心处设有内铰链座，所述内铰链座开设有插销孔，插销穿过外铰链座和内铰链座上的插销孔。
[0009]进一步的，所述左连接件的连接头顶部一角有凸块，所述凸块侧壁开设有螺栓通孔，所述右连接件的连接头顶部一角有凹台，所述凹台侧壁开设有螺栓通孔，所述凸块与凹台配合，高强螺栓穿过螺栓通孔。
[0010]进一步的，所述U型槽钢呈拱形，与钢拱架适配，所述钢拱架嵌入两个U型槽钢的间隙中，所述U型槽钢与钢拱架的工字板紧密贴合，所述连接头侧壁与钢拱架端面贴合。
[0011]一种使用上述隧道钢拱架连接装置的钢拱架安装方法，包括如下步骤：
[0012]步骤1，将钢拱架进行预处理，按照连接顺序与对应连接件固定连接；
[0013]步骤2，将相邻节段钢拱架的左连接件、右连接件通过插销初步连接后，运送至隧道安装现场；
[0014]步骤3，使用现场作业机械吊运已完成初步连接的钢拱架至隧道掌子面，并通过定位放样技术对钢拱架安装位置进行准确定位；
[0015]步骤4，通过吊运机械将钢拱架安装在设计位置，先对其中一节钢拱架进行固定，然后转动另一节钢拱架直至接头紧密贴合，并固定该节钢拱架；
[0016]步骤5，用高强螺栓插入螺栓通孔并紧固，同时紧固插销，完成此相邻两节段钢拱架的安装；
[0017]步骤6，重复步骤3
‑
步骤5，直至隧道整环钢拱架安装完成。
[0018]进一步的，步骤1中按照连接顺序，每节钢拱架左端连接右连接件，右端连接左连接件。
[0019]进一步的，步骤1中，对钢拱架进行预处理，将钢拱架一端插入两节U型槽钢的间隙中，在钢拱架和U型槽钢的嵌合部位加工配套通孔，用螺栓固定连接。
[0020]进一步的，步骤2的插销处于活动状态，使相邻节段钢拱架可相对旋转。
[0021]本专利技术旨在提供一种适用于隧道钢拱架的连接装置及安装方法，提前将连接装置与两相邻节段的钢拱架连接，连接装置两端通过1对U型槽钢与钢拱架螺栓连接，由于U型槽钢与钢架的腹板嵌入式紧密贴合，能够解决垫板不贴合以及拱轴线偏移等问题，相邻节段的钢拱架铰接，现场连接时通过连接装置可快速完成钢拱架的连接，并通过高强螺栓连接固定。
[0022]因此，本专利技术的有益效果有：1、钢拱架节段初步连接，可节省大量的人力成本，运输方便；2、连接完成后连接头强度大、抗剪能力强，能够有效约束接头变形，保持钢拱架处于良好的受力形态；3、现场拱架连接可快速行进，施工效率高，施工安全性大幅提升。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0024]图1为左连接件、右连接件的结构示意图；
[0025]图2为钢拱架连接后的结构示意图；
[0026]图3为钢拱架初步连接的示意图；
[0027]图4为钢拱架整体连接的效果示意图；
[0028]图中：1
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钢拱架，2
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U型槽钢，3
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左连接件，4
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右连接件，5
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插销，6
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螺栓，7
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高强螺栓，8
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外铰链座，9
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内铰链座，10
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凸块，11
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凹台，12
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通孔，13
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间隙。
具体实施方式
[0029]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施
例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0030]在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0031]在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0032]如图所示，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道钢拱架连接装置，其特征在于：包括左连接件(3)、右连接件(4)，所述左连接件(3)、右连接件(4)的连接头一端均固定连接两节U型槽钢(2)，两节U型槽钢(2)的腹板背对设置，两节U型槽钢(2)之间有间隙(13)，所述左连接件(3)、右连接件(4)的连接头另一端为相互配合的凸、凹结构。2.根据权利要求1所述的隧道钢拱架连接装置，其特征在于：所述左连接件(3)、右连接件(4)凸、凹结构的侧向配合面为斜面。3.根据权利要求1或2所述的隧道钢拱架连接装置，其特征在于：所述左连接件(3)、右连接件(4)凸、凹结构下面有铰接结构。4.根据权利要求3所述的隧道钢拱架连接装置，其特征在于：所述铰接结构为左连接件(3)的连接头底部两侧对称设有两个外铰链座(8)，所述外铰链座(8)开设有插销孔，所述右连接件(4)的连接头底部中心处设有内铰链座(9)，所述内铰链座(9)开设有插销孔，插销(5)穿过外铰链座(8)和内铰链座(9)上的插销孔。5.根据权利要求3所述的隧道钢拱架连接装置，其特征在于：所述左连接件(3)的连接头顶部一角有凸块(10)，所述凸块(10)侧壁开设有螺栓通孔，所述右连接件(4)的连接头顶部一角有凹台(11)，所述凹台(11)侧壁开设有螺栓通孔，所述凸块(10)与凹台(11)配合，高强螺栓(7)穿过螺栓通孔。6.根据权利要求1所述的隧道钢拱架连接装置，其特征在于：所述U型槽钢(2)呈拱形，与钢拱架(1)适配，所述钢拱架(1)嵌入两个U型槽钢(2)的间隙(13)中，所述U型槽钢(2)与钢拱架(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小丰，贺祚，陈顿，王健，何光，覃业韬，杨栋，杨斌，张晋龙，郑加勇，王凯，孙立武，
申请(专利权)人：中铁十八局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：